การประยุกต์ใช้แขนกลบนอากาศยานไร้คนขับ เพื่อช่วยเหลือผู้ประสบภัยอัคคีภัย
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและพัฒนาแขนกลสำหรับติดตั้งบนอากาศยานไร้คนขับ (Unmanned Aerial Vehicle: UAV) ประเภทมัลติโรเตอร์ โดยมุ่งเน้นการประยุกต์ใช้งานในการช่วยเหลือผู้ประสบภัยจากเหตุอัคคีภัยในพื้นที่เข้าถึงยาก ระบบแขนกลที่พัฒนาขึ้นประกอบด้วยกลไกมือจับชิ้นงานซึ่งผลิตจากวัสดุที่มีน้ำหนักเบาแต่มีความแข็งแรงสูง และระบบควบคุมที่สามารถสั่งงานให้จับและปล่อยวัตถุได้อย่างแม่นยำระหว่างที่อากาศยานไร้คนขับอยู่ในระหว่างการบิน จากการทดสอบภาคสนาม พบว่าแขนกลที่พัฒนาขึ้นสามารถรับน้ำหนักวัตถุได้สูงสุดถึง 10 กิโลกรัม โดยในการทดสอบครั้งนี้ได้เลือกใช้น้ำหนักวัตถุระหว่าง 1.3–3 กิโลกรัม เพื่อความปลอดภัยและความเสถียรในการบิน โดยสามารถหยิบจับวัตถุที่มีลักษณะแตกต่างกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ได้แก่ (1) ลูกบอลดับเพลิงน้ำหนัก 1.3 กิโลกรัม (2) กล่องปฐมพยาบาลน้ำหนัก 3 กิโลกรัม และ (3) เสื้อชูชีพน้ำหนัก 2 กิโลกรัม อากาศยานไร้คนขับสามารถทำการบินขึ้น-ลง ในแนวดิ่งที่ระดับความสูง 10 เมตร ภายใต้สภาวะลมควบคุม 0–3 เมตร/วินาที (พัดจากทิศตะวันตกไปตะวันออก) และเคลื่อนที่ได้อย่างเสถียรในขณะทำการจับวัตถุทั้งสามชนิด โดยไม่กระทบต่อความเสถียรการบินของอากาศยานไร้คนขับ อย่างมีนัยสำคัญ (FSI ≥ 0.9) และใช้เวลา 5 นาที โดยแขนกลสามารถหยิบจับวัตถุได้สำเร็จในอัตราเฉลี่ยที่ 97% แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการนำระบบดังกล่าวไปประยุกต์ใช้ในสถานการณ์จริงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่า การติดตั้งแขนกลบนอากาศยานไร้คนขับสามารถเพิ่มขีดความสามารถในการปฏิบัติงานกู้ภัยในพื้นที่เสี่ยงภัยอัคคีภัยได้อย่างมีประสิทธิผล ทั้งในแง่ของความเร็วในการเข้าถึง ความปลอดภัย และความแม่นยำในการส่งมอบอุปกรณ์ช่วยชีวิตไปยังผู้ประสบภัย
Downloads
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Journal of TCI is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0) licence, unless otherwise stated. Please read our Policies page for more information...
เอกสารอ้างอิง
V. Kumar and N. Michael, “Opportunities and challenges with autonomous micro aerial vehicles,” Int. J. Robot. Res., vol. 31, no. 11, pp. 1279-1291, Sep. 2012. doi: 10.1177/0278364912456443.
A. Gawel, D. Kragić, and P. Fua, “Autonomous object grasping using a drone,” IEEE Trans. Robot., vol. 33, no. 4, pp. 749-764, Aug. 2017. doi: 10.1109/TRO.2017.2674780.
F. Ruggiero, V. Lippiello, and B. Siciliano, “Aerial manipulation: A literature review,” IEEE Robot. Autom. Lett., vol. 3, no. 3, pp. 1957-1964, Jul. 2018. doi: 10.1109/LRA.2018.2808541.
F. Tognon, M. Elia, and B. Siciliano, “UAV-assisted search and rescue operations,” Robot. Auton. Syst., vol. 119, pp. 1-14, Sep. 2019. doi: 10.1016/j.robot.2019.04.003.
J. Hedrick, J. Dorsey, and C. Sweeney, “Precision agriculture using drones: A review,” IEEE Access, vol. 7, pp. 10035-10045, Jan. 2019. doi: 10.1109/ACCESS.2019.2893087.
N. Nakazawa, I. Kim, H. Inooka, and R. Ikeura, “Force control of a robot hand emulating human's grasping motion,” in Proc. 1999 IEEE Int. Conf. Syst., Man, and Cybern. (SMC),Tokyo, Japan, 1999, pp. 774-779.“Grasp force control in two-finger grippers with pneumatic actuation,” in Proc. 2000 IEEE Int. Conf. Robot. Autom. (ICRA), San Francisco, CA, USA, 2000, pp. 1976-1981.
T. Maeno, S. Hiromitsu, and T. Kawai, “Control of grasping force by detecting stick-slip distribution at the curved surface of an elastic finger,” in Proc. 2000 IEEE Int. Conf. Robot. Autom. (ICRA), San Francisco, CA, USA, 2000, pp. 3895-3900.
W. Promjun, “Design and construction of a remote-controlled spraying robotic arm mounted on a drone for coconut crown borer control,” M.S. thesis, Dept. Agric. Eng., Rajamangala Univ. Technol. Thanyaburi, Pathum Thani, Thailand, 2021.
Y. Zhang, X. Chen, B. Liu, and Q. Wang, “Thermal degradation behavior of glass fiber reinforced polymer composites,” Composites Part B: Eng., vol. 77, pp. 350-361, Aug. 2015. doi: 10.1016/j.compositesb.2015.03.037.
Tower Pro, “MG996R high torque metal gear servo motor datasheet,” Tower Pro, Taipei, Taiwan, n.d. [Online]. Available: www.electronicoscaldas.com. Accessed: Sep. 10, 2025.
